本發(fā)明涉及一種電容計(jì)數(shù)設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

2015年5月，國(guó)務(wù)院頒布了《中國(guó)制2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略。據(jù)悉，這是我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)，一系列配套政策有望陸續(xù)出臺(tái)。其中，“工業(yè)4.0”作為實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造2025”的重要手段，受到了廣泛關(guān)注?！肮I(yè)4.0”的本質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，即將虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體連接，形成更具有效率的生產(chǎn)系統(tǒng)。讓傳統(tǒng)行業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等，將優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，通過(guò)創(chuàng)新的信息化建設(shè)將優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈加以集聚與聯(lián)合。以電容制造企業(yè)為例，傳統(tǒng)的電容制造企業(yè)在包裝計(jì)數(shù)環(huán)節(jié)存在嚴(yán)重的不足：(1)工人數(shù)量多，企業(yè)成本高；(2)人工計(jì)數(shù)效率低，準(zhǔn)確性差。這些實(shí)際存在的問(wèn)題已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)對(duì)于快速發(fā)展的需求，從而借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)提升企業(yè)的生產(chǎn)效率具有重要的意義。

有鑒于此，本發(fā)明人專門設(shè)計(jì)了電容計(jì)數(shù)設(shè)備及方法，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供電容計(jì)數(shù)設(shè)備，以取代人工作業(yè)，減少人工計(jì)數(shù)負(fù)擔(dān)，能自動(dòng)快速對(duì)包裝中電容進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)也有效避免了人為漏檢的現(xiàn)象。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種電容計(jì)數(shù)方法，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電容目標(biāo)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)、電為一體，真正做到智能化生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

電容計(jì)數(shù)設(shè)備，包括機(jī)臺(tái)、感應(yīng)裝置、攝像裝置、終端處理器、擋板和放電裝置，擋板設(shè)置在機(jī)臺(tái)的臺(tái)面上，攝像裝置設(shè)置在機(jī)臺(tái)的上方，攝像裝置包括圖像采集模塊和圖像分析模塊，圖像采集模塊分別連接圖像分析模塊和感應(yīng)裝置，終端處理器分別連接圖像分析模塊和放電裝置，放電裝置和擋板連接。

所述感應(yīng)裝置為光電開(kāi)關(guān)傳感器。

所述光電開(kāi)關(guān)傳感器設(shè)置在擋板上。

所述放電裝置包括放電開(kāi)關(guān)和氣缸，放電開(kāi)關(guān)分別連接氣缸和所述終端處理器，擋板與氣缸連接。

電容計(jì)數(shù)方法，包括以下步驟：

s01、電容包裝箱放入機(jī)臺(tái)的臺(tái)面，感應(yīng)裝置感應(yīng)電容包裝箱并將信號(hào)傳輸給攝像裝置；

s02、圖像采集模塊獲取感應(yīng)裝置的信號(hào)并采集電容圖像；

s03、圖像分析模塊獲取電容圖像并進(jìn)行電容目標(biāo)檢測(cè)，得到電容數(shù)量；

s04、終端處理器根據(jù)檢測(cè)的電容數(shù)量控制放電裝置，若電容數(shù)量符合預(yù)設(shè)值，則終端處理器輸出信號(hào)給放電裝置，放下?lián)醢宀⑼迫腚娙葸M(jìn)行放電、封裝；否則執(zhí)行步驟s05；

s05、擋板不放下，操作員進(jìn)一步確認(rèn)電容個(gè)數(shù)。

所述步驟s03中進(jìn)行電容目標(biāo)檢測(cè)進(jìn)一步包括以下步驟：

s031、設(shè)置模板圖像，將電容圖像和模板圖像均從rgb空間轉(zhuǎn)化到hsv空間，獲取模板圖像的v通道圖像記為modle圖像和電容圖像的v通道圖像記為f圖像；

s032、modle圖像沿著f圖像逐個(gè)像素點(diǎn)遍歷，獲取f圖像上被modle圖像覆蓋的區(qū)域圖像，對(duì)modle圖像與區(qū)域圖像進(jìn)行灰度相關(guān)性匹配和空間結(jié)構(gòu)相關(guān)性匹配，獲取灰度相似度值和空間結(jié)構(gòu)相似度值；

s033、判斷灰度相似度值和空間結(jié)構(gòu)相似度值是否均大于預(yù)設(shè)的閾值，若均大于預(yù)設(shè)的閾值，則當(dāng)前區(qū)域有電容目標(biāo)，否則當(dāng)前區(qū)域沒(méi)有電容目標(biāo)；

s034、遍歷步長(zhǎng)跨出模板圖像的尺度，再逐個(gè)像素遍歷。

所述步驟s032中灰度相關(guān)性匹配和空間結(jié)構(gòu)相關(guān)性匹配分別采用如下公式：

灰度相似度值

其中，h1(t)為模板圖像的灰度直方圖，h2(t)為當(dāng)前覆蓋區(qū)域圖像的灰度直方圖，t為像素點(diǎn)的灰度級(jí)，t＝0,1,2,…,255；

空間結(jié)構(gòu)相似度值

其中，w1和w2均為特征向量，w1為以modle圖像中心為原點(diǎn)，以modle圖像尺度大小的三分之一為半徑的圓周上像素點(diǎn)的灰度值，則特征向量w1＝(w11，w12，…，w1k，…，w1n)，w2為以當(dāng)前覆蓋的區(qū)域圖像中心為原點(diǎn)，以區(qū)域圖像尺度大小的三分之一為半徑的圓周上像素點(diǎn)的灰度值，則特征向量w2＝(w21，w22，…，w2k，…，w2n)，其中，n為圓周上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，k為圓周上第k個(gè)像素點(diǎn),w1k為modle圖像所成圓周中第k個(gè)像素點(diǎn)的灰度值,w2k為區(qū)域圖像所成圓周中第k個(gè)像素點(diǎn)的灰度值。

采用上述方案后，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，使用便捷，適用廣泛，能自動(dòng)快速對(duì)包裝中電容進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)電容計(jì)數(shù)自動(dòng)化，減少人工計(jì)數(shù)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也有效避免了人為漏檢的現(xiàn)象，大大降低了成本，生產(chǎn)效率得到顯著地提高。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

機(jī)臺(tái)1，感應(yīng)裝置2，攝像裝置3，擋板4，氣缸5。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明揭示的電容計(jì)數(shù)設(shè)備，包括機(jī)臺(tái)1、感應(yīng)裝置2、攝像裝置3、終端處理器、擋板4和放電裝置，擋板4設(shè)置在機(jī)臺(tái)1的臺(tái)面上，攝像裝置3設(shè)置在機(jī)臺(tái)1的上方，攝像裝置3包括圖像采集模塊和圖像分析模塊，圖像采集模塊分別連接圖像分析模塊和感應(yīng)裝置2，終端處理器分別連接圖像分析模塊和放電裝置，放電裝置和擋板4連接。

所述感應(yīng)裝置2為光電開(kāi)關(guān)傳感器，光電開(kāi)關(guān)傳感器可在5mm距離內(nèi)感應(yīng)物體是否存在。

所述光電開(kāi)關(guān)傳感器設(shè)置在擋板4上。

所述放電裝置包括放電開(kāi)關(guān)和氣缸5，放電開(kāi)關(guān)分別連接氣缸5和所述終端處理器，擋板4與氣缸5連接，終端處理器根據(jù)圖像分析模塊檢測(cè)的電容數(shù)量控制放電開(kāi)關(guān)，若電容數(shù)量符合預(yù)設(shè)值，則終端處理器輸出信號(hào)給放電開(kāi)關(guān)，放電開(kāi)關(guān)控制氣缸5下壓放下?lián)醢?，并推入電容進(jìn)行放電、封裝。

本發(fā)明還揭示一種電容計(jì)數(shù)方法，包括以下步驟：

s01、電容包裝箱放入機(jī)臺(tái)1的臺(tái)面，感應(yīng)裝置2感應(yīng)電容包裝箱并將信號(hào)傳輸給攝像裝置3；

s02、圖像采集模塊獲取感應(yīng)裝置2的信號(hào)并采集電容圖像；

s03、圖像分析模塊獲取電容圖像并進(jìn)行電容目標(biāo)檢測(cè)，得到電容數(shù)量；

s04、終端處理器根據(jù)檢測(cè)的電容數(shù)量控制放電裝置，若電容數(shù)量符合預(yù)設(shè)值，則終端處理器輸出信號(hào)給放電裝置，放下?lián)醢?并推入電容進(jìn)行放電、封裝；否則執(zhí)行步驟s05；

s05、擋板4不放下，操作員進(jìn)一步確認(rèn)電容個(gè)數(shù)。

所述步驟s03中進(jìn)行電容目標(biāo)檢測(cè)進(jìn)一步包括以下步驟：

s031、設(shè)置模板圖像，將電容圖像和模板圖像均從rgb空間轉(zhuǎn)化到hsv空間，獲取模板圖像的v通道圖像記為modle圖像和電容圖像的v通道圖像記為f圖像；

s032、modle圖像沿著f圖像滑動(dòng)并逐個(gè)像素點(diǎn)遍歷，獲取f圖像上被modle圖像覆蓋的區(qū)域圖像，對(duì)modle圖像與區(qū)域圖像進(jìn)行灰度相關(guān)性匹配和空間結(jié)構(gòu)相關(guān)性匹配，獲取灰度相似度值和空間結(jié)構(gòu)相似度值；

s033、判斷灰度相似度值和空間結(jié)構(gòu)相似度值是否均大于預(yù)設(shè)的閾值，若均大于預(yù)設(shè)的閾值，則當(dāng)前區(qū)域有電容目標(biāo)，否則當(dāng)前區(qū)域沒(méi)有電容目標(biāo)；

s034、遍歷步長(zhǎng)跨出模板圖像的尺度，再逐個(gè)像素遍歷。

所述步驟s032中灰度相關(guān)性匹配和空間結(jié)構(gòu)相關(guān)性匹配分別采用如下公式：

灰度相似度值

其中，h1(t)為模板圖像的灰度直方圖，h2(t)為當(dāng)前覆蓋區(qū)域圖像的灰度直方圖，t為像素點(diǎn)的灰度級(jí)，t＝0,1,2,…,255；

空間結(jié)構(gòu)相似度值

其中，w1和w2均為特征向量，w1為以modle圖像中心為原點(diǎn)，以modle圖像尺度大小的三分之一為半徑的圓周上像素點(diǎn)的灰度值，則特征向量w1＝(w11，w12，…，w1k，…，w1n)，w2為以當(dāng)前覆蓋的區(qū)域圖像中心為原點(diǎn)，以區(qū)域圖像尺度大小的三分之一為半徑的圓周上像素點(diǎn)的灰度值，則特征向量w2＝(w21，w22，…，w2k，…，w2n)，其中，n為圓周上的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，k為圓周上第k個(gè)像素點(diǎn),w1k為modle圖像所成圓周中第k個(gè)像素點(diǎn)的灰度值,w2k為區(qū)域圖像所成圓周中第k個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，由于modle圖像在f圖像上滑動(dòng)，所以modle圖像在f圖像每滑動(dòng)一個(gè)位置時(shí)，modle圖像在f圖像上覆蓋的區(qū)域圖像與modle圖像的大小一樣，因此，在modle圖像和區(qū)域圖像上所形成的圓周大小一樣，所以在兩個(gè)圓周上的像素點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)都一樣均為n個(gè)。

需要說(shuō)明的是，采用灰度相關(guān)性匹配和空間結(jié)構(gòu)相關(guān)性匹配相結(jié)合的方法，克服了單一灰度相關(guān)性匹配的不穩(wěn)定性，從而使匹配的準(zhǔn)確性達(dá)到100％，保障電容數(shù)量檢測(cè)的精確度。

采用上述方案后，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，使用便捷，適用廣泛，能自動(dòng)快速對(duì)包裝中電容進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)電容計(jì)數(shù)自動(dòng)化，減少人工計(jì)數(shù)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也有效避免了人為漏檢的現(xiàn)象，大大降低了成本，生產(chǎn)效率得到顯著地提高。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。